基于单片机指纹识别系统的设计

基于单片机指纹识别系统的设计内容摘要：

23H— 002AH 串行中断地址区。 可见以上的 40 个单元是专门用于存放中断处理程序的地址单元，中断响应后，按中断的类型，自 动转到各自的中断区去执行程序。 因此以上地址单元不能用于存放程序的其他内容，只能存放中断服务程序。 但是通常情况下，每段只有 8 个地址单元是不能存下完整的中断服务程序的，因而一般也在中断响应的地址区安放一条无条件转移指令，指向程序存储器的其它真正存放中断服务程序的空间去执行 ,这样中断响应后， CPU 读到这条转移指令，便转向其他地方去继续执行中断服务程序。 数据存储器也称为随机存取数据存储器。 MCS51 单片机的数据存储器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间，一个是内部数据存储区和一个外部数据存储区。 MCS51 内部 RAM 有 128 或 256 个字节的用户数据存储（不同的型号有分别），它们是用于存放执行的中间结果和过程数据的。 MCS51 的数据存储器均可读写，部分单元还可以位寻址。 8051 内部 RAM 共有 256 个单元，这 256 个单元共分为两部分。 其一是地址从 00H— 7FH 单元（共 128 个字节）为用户数据 RAM。 从80H— FFH 地址单元（也是 128 个字节）为特殊寄存器（ SFR）单 元。 从图 24 中可清楚地看出它们的结构分布 图 24特殊寄存器 片外 RAM 一般由 静态 RAM 芯片组成。 用户可以根据需要确定扩展存储器的容量， MCS51 单片机访问片外 RAM 可用 1 个特殊功能寄存器 —— 数据指针寄存器 DPTR 寻址。 由于 DPTR 为 16 位，可寻址的范围为 0KB~64KB，因此，扩展片外 RAM 的最大容量是 64KB。 片外 RAM 的地址范围为 0000H0FFFFH，其中在 0000H00FFH 区间与片内数据存储器空间是重叠的。 CPU 使用 MOV 指令和 MOVX 指令加以区分。 特殊功能寄存器（ SFR）也称为专用寄存器，特殊功能寄存器反映了 MCS51 单片机的运行状态。 很 多功能也通过特殊功能寄存器来定义和控制程序的执行。 MCS51 有 21 个特殊功能寄存器，它们被离散地分布在内部 RAM的 80H— FFH 地址中，这些寄存的功能已作了专门的规定，用户不能修改其结构。 特殊功能寄存 器分布一览表， 表 25特殊功能寄存器 特殊功能寄存器 标识符号 地址 寄存器名称 ACC 0E0H 累加器 B 0F0H B 寄存器 PSW 0D0H 程序状态字 SP 81H 堆栈指针 DPTR 82H、 83H 数据指针（ 16 位）含 DPL 和 DPH IE 0A8H 中断允许控制寄存器 IP 0B8H 中断优先控制寄存器 P0 80H I/O 口 0 寄存器 P1 90H I/O 口 1 寄存器 P2 0A0H I/O 口 2 寄存器 P3 0B0H I/O 口 3 寄存器 PCON 87H 电源控制及波特率选择寄存器 SCON 98H 串行口控制寄存器 SBUF 99H 串行数据缓冲寄存器 TCON 88H 定时控制寄存器 TMOD 89H 定时器方式选择寄存器 TL0 8AH 定时器 0 低 8 位 TH0 8CH 定时器 0 高 8 位 TL1 8BH 定时器 1 低 8 位 TH1 8DH 定时器 1 高 8 位 （三） MCS51 单片机的引脚功能 HMOS 制造工艺的 MCS51 单片机都采用 40 引脚的直插封装（ DIP方式），制造工艺为 CHMOS 的 80C51/80C31 芯片除采用 DIP 封装方式外，还采用方型封装工艺，引脚排列 如图 26 图 26MCS51 单片机的引脚排列 （ 1）主电源引脚 VCC 和 VSS VCC—— 为 +5V 电源端； VSS—— 为电压接地端。 （ 2）外接晶体引脚 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1（ 19 脚）接外部晶体的一个引脚。 在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。 当采用外部振荡 器时，对 HMOS 单片机，此引脚应接地；对 CHMOS 单片机，此引脚作为驱动端。 XTAL2（ 18 脚）接外晶体的另一端。 在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。 采用外部振荡器时，对 HMOS 单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对 XHMOS，此引脚应悬浮。 （ 3）控制或与其它电源复用引脚 RST/VPD、 ALE/PROG、 PSEN 和 EA/VPP ① RST/VPD（ 9 脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。 推荐在此引脚与 VSS 引 脚之间连接一个约 的下拉电阻，与 VCC 引脚之间连接一个约 10μ F 的电容，以保证可靠地复位。 VCC 掉电期间，此引脚可接上备用电源，以保证内部 RAM 的数据不丢失。 当 VCC 主电源下掉到低于规定的电平，而 VPD 在其规定的电压范围（ 5177。 ）内， VPD 就向内部 RAM 提供备用电源。 ② ALE/PROG（ 30 脚）：当访问外部存贮器时， ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。 即使不访问外部存储器， ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。 因此，它可用作对外输出的时 钟，或用于定时目的。 然而要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 ALE 端可以驱动（吸收或输出电流） 8 个 LS 型的 TTL 输入电路。 对于 EPROM 单片机（如 8751），在 EPROM 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（ PROG）。 ③ PSEN（ 29 脚）：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。 在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次 PSEN有效。 但在此期间，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的 PSEN信号将不出现。 PSEN 同样可以驱动（吸收或输出） 8 个 LS 型的 TTL输入。 ④ EA/VPP（引脚）：当 EA 端保持高电平时，访问内部程序存储器， 但在 PC（程序计数器）值超过 0FFFH（对 851/8751/80C51）或 1FFFH（对 8052）时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。 当 EA 保持低电平时，则只访问外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。 对于常用的 8031 来说，无内部程序存储器，所以 EA 脚必须常接地，这样才能只选择外部程序存储器。 对于 EPROM 型的单片机（如 8751），在 EPROM 编程期间，此引脚也用于施加 21V 的编程电源（ VPP）。 （ 4）输入 /输出（ I/O）引 脚 P0、 P P P3（共 32 根） ① P0 口（ 39 脚至 32 脚）：是双向 8 位三态 I/O 口，在外接存储器时，与地址总线的低 8 位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动 8 个 LS 型的 TTL 负载。 ② P1 口（ 1 脚至 8 脚）：是准双向 8 位 I/O 口。 由于这种接口输出没有高阻状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向 I/O 口。 P1口能驱动（吸收或输出电流） 4 个 LS 型的 TTL 负载。 对 805 8032， 引脚的第二功能为 T2 定时 /计数器的外部输入， 引脚的第二功能为 T2EX 捕捉、重装触发，即 T2 的外部控制端。 对 EPROM 编程和程序验证时，它接收低 8 位地址。 ③ P2 口（ 21 脚至 28 脚）：是准双向 8 位 I/O 口。 在访问外部存储器时，它可以作为扩展电路高 8 位地址总线送出高 8 位地址。 在对EPROM 编程和程序验证期间，它接收高 8 位地址。 P2 可以驱动（吸收或输出电流） 4 个 LS 型的 TTL 负载。 ④ P3 口（ 10 脚至 17 脚）：是准双向 8 位 I/O 口，在 MCS5。